Ապրանքի հատկանիշներ

Փաստաթղթեր և լրատվամիջոցներ

Բնապահպանական և արտահանման դասակարգումներ

MAX™ CPLD շարք

Altera MAX™ համալիր ծրագրավորվող տրամաբանական սարքերի (CPLD) շարքը ձեզ տրամադրում է ամենացածր էներգիան և ամենաէժան CPLD-ները:MAX V CPLD ընտանիքը՝ CPLD շարքի նորագույն ընտանիքը, ապահովում է շուկայի լավագույն արժեքը:Հատկանշելով եզակի, ոչ անկայուն ճարտարապետություն և արդյունաբերության ամենամեծ խտության CPLD-ներից մեկը՝ MAX V սարքերն ապահովում են ամուր նոր առանձնահատկություններ ավելի ցածր ընդհանուր հզորությամբ՝ համեմատած մրցակցային CPLD-ների հետ:MAX II CPLD ընտանիքը, որը հիմնված է միևնույն բեկումնային ճարտարապետության վրա, ապահովում է ցածր էներգիա և ցածր գնով մեկ I/O փին:MAX II CPLD-ները ակնթարթորեն միացված, չցնդող սարքեր են, որոնք ուղղված են ընդհանուր նշանակության, ցածր խտության տրամաբանությանը և շարժական ծրագրերին, ինչպիսիք են բջջային հեռախոսի դիզայնը:Զրոյական հզորության MAX IIZ CPLD-ներն առաջարկում են նույն ոչ անկայուն, ակնթարթային առավելությունները, որոնք առկա են MAX II CPLD ընտանիքում և կիրառելի են գործառույթների լայն շրջանակի համար:0,30 մկմ CMOS առաջադեմ պրոցեսի վրա արտադրված՝ EEPROM-ի վրա հիմնված MAX 3000A CPLD ընտանիքն ապահովում է ակնթարթային միացման հնարավորություն և առաջարկում է 32-ից մինչև 512 մակրոբջիջների խտություն:

MAX® V CPLD-ներ

Altera MAX® V CPLD-ներն ապահովում են արդյունաբերության լավագույն արժեքը ցածր գնով, ցածր էներգիայի CPLD-ներով, որոնք առաջարկում են ամուր նոր հնարավորություններ մինչև 50% ցածր ընդհանուր հզորությամբ, համեմատած մրցակցային CPLD-ների հետ:Altera MAX V-ը նաև առանձնանում է եզակի, ոչ անկայուն ճարտարապետությամբ և արդյունաբերության ամենամեծ խտության CPLD-ներից մեկը:Բացի այդ, MAX V-ն ինտեգրում է բազմաթիվ գործառույթներ, որոնք նախկինում եղել են արտաքին, ինչպիսիք են ֆլեշը, RAM-ը, oscillators-ը և փուլային կողպված հանգույցները, և շատ դեպքերում այն ​​ապահովում է ավելի շատ I/Os և տրամաբանություն մեկ ոտնահետքի դիմաց նույն գնով, ինչ մրցակցային CPLD-ները: .MAX V-ն օգտագործում է կանաչ փաթեթավորման տեխնոլոգիա՝ 20 մմ2 չափով փաթեթներով:MAX V CPLD-ներն աջակցվում են Quartus II® Software v.10.1-ի կողմից, որը թույլ է տալիս բարելավել արտադրողականությունը, ինչը հանգեցնում է ավելի արագ մոդելավորման, տախտակի ավելի արագ առաջացման և ժամանակի ավելի արագ փակման:

Ինչ է CPLD (Բարդ ծրագրավորվող տրամաբանական սարք) 

Տեղեկատվական տեխնոլոգիաները, ինտերնետը և էլեկտրոնային չիպերը ծառայում են որպես ժամանակակից թվային դարաշրջանի հիմքը:Գրեթե բոլոր ժամանակակից տեխնոլոգիաները իրենց գոյությամբ պարտական ​​են էլեկտրոնիկայիը՝ ինտերնետից և բջջային կապից մինչև համակարգիչներ և սերվերներ:Էլեկտրոնիկան հսկայական ոլորտ էբազմաթիվ ենթաճյուղեր.Այս հոդվածը ձեզ կսովորեցնի հիմնական թվային էլեկտրոնային սարքի մասին, որը հայտնի է որպես CPLD (Complex Programmable Logic Device):

Թվային էլեկտրոնիկայի էվոլյուցիան

Էլեկտրոնիկաբարդ ոլորտ է՝ գոյություն ունեցող հազարավոր էլեկտրոնային սարքերով և բաղադրիչներով:Այնուամենայնիվ, ընդհանուր առմամբ, էլեկտրոնային սարքերը բաժանվում են երկու հիմնական կատեգորիայի.անալոգային և թվային.

Էլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայի սկզբնական շրջանում սխեմաները անալոգային էին, ինչպիսիք են ձայնը, լույսը, լարումը և հոսանքը:Այնուամենայնիվ, էլեկտրոնիկայի ինժեներները շուտով պարզեցին, որ անալոգային սխեմաները շատ բարդ են նախագծման մեջ և թանկ:Արագ կատարման և արագ շրջանառության ժամանակների պահանջարկը հանգեցրեց թվային էլեկտրոնիկայի զարգացմանը:Այսօր գոյություն ունեցող գրեթե բոլոր հաշվողական սարքերը ներառում են թվային IC-ներ և պրոցեսորներ:Էլեկտրոնիկայի աշխարհում թվային համակարգերն այժմ ամբողջությամբ փոխարինել են անալոգային էլեկտրոնիկան՝ դրանց ցածր գնի, ցածր աղմուկի և ավելի լավի պատճառով։ազդանշանի ամբողջականությունը, գերազանց կատարողականություն և ավելի ցածր բարդություն:

Ի տարբերություն անալոգային ազդանշանի տվյալների անսահման քանակի մակարդակների, թվային ազդանշանը բաղկացած է միայն երկու տրամաբանական մակարդակներից (1 և 0):

Թվային էլեկտրոնային սարքերի տեսակները

Վաղ թվային էլեկտրոնային սարքերը բավականին պարզ էին և բաղկացած էին միայն մի քանի տրամաբանական դարպասներից:Այնուամենայնիվ, ժամանակի ընթացքում թվային սխեմաների բարդությունը մեծացավ, ուստի ծրագրավորելիությունը դարձավ ժամանակակից թվային կառավարման սարքերի կարևոր հատկանիշ:Թվային սարքերի երկու տարբեր դասեր առաջացան ծրագրավորելիություն ապահովելու համար:Առաջին դասը բաղկացած էր ֆիքսված ապարատային դիզայնից՝ վերածրագրավորվող ծրագրային ապահովմամբ:Նման սարքերի օրինակներ են միկրոկոնտրոլերները և միկրոպրոցեսորները:Թվային սարքերի երկրորդ դասը ներկայացնում էր վերակազմավորվող սարքաշար՝ ճկուն տրամաբանական սխեմայի դիզայնի հասնելու համար:Նման սարքերի օրինակներ են FPGA-ները, SPLD-ները և CPLD-ները:

Միկրոկարգավորիչի չիպն ունի ֆիքսված թվային տրամաբանական միացում, որը հնարավոր չէ փոփոխել:Այնուամենայնիվ, ծրագրավորելիությունը ձեռք է բերվում միկրոկառավարիչի չիպի վրա աշխատող ծրագրաշարը/որոնվածը փոխելով:Ընդհակառակը, PLD (ծրագրավորվող տրամաբանական սարքը) բաղկացած է մի քանի տրամաբանական բջիջներից, որոնց փոխկապակցումները կարող են կազմաձևվել HDL-ի (ապարատային նկարագրության լեզու) միջոցով։Հետևաբար, շատ տրամաբանական սխեմաներ կարող են իրականացվել PLD-ի միջոցով:Դրա շնորհիվ PLD-ների կատարումը և արագությունը հիմնականում գերազանցում են միկրոկոնտրոլերների և միկրոպրոցեսորների աշխատանքը:PLD-ները նաև ապահովում են սխեմաների դիզայներներին ազատության և ճկունության ավելի մեծ աստիճան:

Ինտեգրված սխեմաները, որոնք նախատեսված են թվային կառավարման և ազդանշանի մշակման համար, սովորաբար բաղկացած են պրոցեսորից, տրամաբանական միացումից և հիշողությունից:Այս մոդուլներից յուրաքանչյուրը կարող է իրականացվել տարբեր տեխնոլոգիաների կիրառմամբ:

Ներածություն CPLD

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, գոյություն ունեն մի քանի տարբեր տեսակի PLD-ներ (ծրագրավորվող տրամաբանական սարքեր), ինչպիսիք են FPGA, CPLD և SPLD:Այս սարքերի միջև առաջնային տարբերությունը կայանում է սխեմայի բարդության և հասանելի տրամաբանական բջիջների քանակի մեջ:SPLD-ը սովորաբար բաղկացած է մի քանի հարյուր դարպասներից, մինչդեռ CPLD-ն բաղկացած է մի քանի հազար տրամաբանական դարպասներից:

Բարդության առումով CPLD (բարդ ծրագրավորվող տրամաբանական սարք) գտնվում է SPLD (պարզ ծրագրավորվող տրամաբանական սարք) և FPGA-ի միջև և, հետևաբար, ժառանգում է այս երկու սարքերի առանձնահատկությունները:CPLD-ներն ավելի բարդ են, քան SPLD-ները, բայց ավելի քիչ բարդ են, քան FPGA-ները:

Առավել օգտագործվող SPLD-ները ներառում են PAL (ծրագրավորվող զանգվածի տրամաբանություն), PLA (ծրագրավորվող տրամաբանական զանգված) և GAL (ընդհանուր զանգվածի տրամաբանություն):PLA-ն բաղկացած է մեկ AND հարթությունից և մեկ OR հարթությունից:Սարքավորումների նկարագրության ծրագիրը սահմանում է այս ինքնաթիռների փոխկապակցումը:

PAL-ը բավականին նման է PLA-ին, սակայն երկուսի փոխարեն կա միայն մեկ ծրագրավորվող ինքնաթիռ (AND ինքնաթիռ):Մեկ ինքնաթիռ ամրացնելով` ապարատային բարդությունը նվազում է:Այնուամենայնիվ, այս օգուտը ձեռք է բերվում ճկունության գնով:

CPLD ճարտարապետություն

CPLD-ն կարելի է համարել որպես PAL-ի էվոլյուցիա և բաղկացած է բազմաթիվ PAL կառուցվածքներից, որոնք հայտնի են որպես մակրոբջիջներ:CPLD փաթեթում բոլոր մուտքային կապերը հասանելի են յուրաքանչյուր մակրոբջիջի համար, մինչդեռ յուրաքանչյուր մակրոբջիջ ունի հատուկ ելքային փին:

Բլոկային դիագրամից մենք կարող ենք տեսնել, որ CPLD-ը բաղկացած է բազմաթիվ մակրոբջիջներից կամ ֆունկցիայի բլոկներից:Մակրոբջիջները միացված են ծրագրավորվող փոխկապակցման միջոցով, որը նաև կոչվում է GIM (գլոբալ փոխկապակցման մատրիցա):GIM-ը վերակազմավորելով՝ կարելի է իրականացնել տարբեր տրամաբանական սխեմաներ:CPLD-ները փոխազդում են արտաքին աշխարհի հետ՝ օգտագործելով թվային I/O-ները:

Տարբերությունը CPLD-ի և FPGA-ի միջև

Վերջին տարիներին FPGA-ները շատ տարածված են դարձել ծրագրավորվող թվային համակարգերի նախագծման մեջ:Կան բազմաթիվ նմանություններ, ինչպես նաև տարբերություններ CPLD-ի և FPGA-ի միջև:Ինչ վերաբերում է նմանություններին, ապա երկուսն էլ ծրագրավորվող տրամաբանական սարքեր են, որոնք բաղկացած են տրամաբանական դարպասների զանգվածներից։Երկու սարքերն էլ ծրագրավորված են HDL-ների միջոցով, ինչպիսիք են Verilog HDL-ը կամ VHDL-ը:

CPLD-ի և FPGA-ի միջև առաջին տարբերությունը կայանում է դարպասների քանակի մեջ:CPLD-ը պարունակում է մի քանի հազար տրամաբանական դարպասներ, մինչդեռ FPGA-ում դարպասների թիվը կարող է հասնել միլիոնների:Հետևաբար, բարդ սխեմաները և համակարգերը կարող են իրականացվել FPGA-ների միջոցով:Այս բարդության բացասական կողմը ավելի բարձր արժեքն է:Հետևաբար, CPLD-ները ավելի հարմար են ավելի քիչ բարդ ծրագրերի համար:

Այս երկու սարքերի միջև ևս մեկ հիմնական տարբերությունն այն է, որ CPLD-ներն ունեն ներկառուցված ոչ անկայուն EEPROM (էլեկտրականորեն ջնջվող ծրագրավորվող պատահական մուտքի հիշողություն), մինչդեռ FPGA-ները ունեն անկայուն հիշողություն:Դրա շնորհիվ CPLD-ը կարող է պահպանել իր բովանդակությունը նույնիսկ այն դեպքում, երբ անջատված է, մինչդեռ FPGA-ն չի կարող պահպանել իր բովանդակությունը:Ավելին, ներկառուցված ոչ անկայուն հիշողության շնորհիվ, CPLD-ը կարող է սկսել աշխատել միացումից անմիջապես հետո:Մյուս կողմից, FPGA-ների մեծ մասը գործարկման համար պահանջում է բիթային հոսք արտաքին ոչ անկայուն հիշողությունից:

Կատարման առումով, FPGA-ներն ունեն ազդանշանի մշակման անկանխատեսելի ուշացում՝ խիստ բարդ ճարտարապետության պատճառով, որը համակցված է օգտագործողի հատուկ ծրագրավորման հետ:CPLD-ներում փին-փին ուշացումը զգալիորեն փոքր է ավելի պարզ ճարտարապետության պատճառով:Ազդանշանի մշակման հետաձգումը կարևոր նկատառում է անվտանգության համար կարևոր և ներկառուցված իրական ժամանակի հավելվածների նախագծման ժամանակ:

Ավելի բարձր աշխատանքային հաճախականությունների և ավելի բարդ տրամաբանական գործողությունների պատճառով որոշ FPGA-ներ կարող են ավելի շատ էներգիա սպառել, քան CPLD-ները:Այսպիսով, ջերմային կառավարումը կարևոր նկատառում է FPGA-ի վրա հիմնված համակարգերում:Այս պատճառով, FPGA-ի վրա հիմնված համակարգերը հաճախ օգտագործում են ջերմատախտակներ և հովացման օդափոխիչներ և կարիք ունեն ավելի մեծ, ավելի բարդ էլեկտրամատակարարման և բաշխիչ ցանցերի:

Տեղեկատվական անվտանգության տեսանկյունից CPLD-ներն ավելի ապահով են, քանի որ հիշողությունը ներկառուցված է հենց չիպի մեջ:Ընդհակառակը, FPGA-ների մեծ մասը պահանջում է արտաքին ոչ անկայուն հիշողություն, որը կարող է տվյալների անվտանգության սպառնալիք լինել:Թեև տվյալների կոդավորման ալգորիթմները գտնվում են FPGA-ներում, CPLD-ներն իրենց էությամբ ավելի անվտանգ են՝ համեմատած FPGA-ների:

CPLD-ի կիրառությունները

CPLD-ները գտնում են իրենց կիրառումը ցածր և միջին բարդության թվային կառավարման և ազդանշանի մշակման սխեմաներում:Որոշ կարևոր հավելվածներ ներառում են.

1. CPLD-ները կարող են օգտագործվել որպես FPGA-ների և այլ ծրագրավորվող համակարգերի բեռնիչներ:
2. CPLD-ները հաճախ օգտագործվում են որպես հասցեի ապակոդավորիչներ և սովորական վիճակի մեքենաներ թվային համակարգերում:
3. Իրենց փոքր չափերի և էներգիայի ցածր սպառման պատճառով CPLD-ները իդեալական են շարժական և շարժական սարքերում օգտագործելու համարձեռքիթվային սարքեր:
4. CPLD-ները նույնպես օգտագործվում են անվտանգության կարևորագույն հսկողության ծրագրերում: